黑体
黑体
1 中文字体一种
黑体字又称方体或等线体，没有衬线装饰，字形端庄，笔画横平竖直，笔迹全部一样粗细。汉字的黑体是在现代印刷术传入东方后依据西文无衬线体中的黑体所创造的。由于汉字笔划多，小字黑体清晰度较差，所以一开始主要用于文章标题。但随著制字技术的精进，已有许多适用于正文的黑体字型。在中文中，没有衬线的字体通常称为黑体，这时这个词的范畴和无衬线字体（Sans-serif)是类似的。所以在中文字体中常用“黑体”，在西文中常用“无衬线体”的称呼。而宋体就可以被称作衬线字体。 “黑体”在日文中被称为Goshikku-tai（直译即“哥特体”）。
粗体在不正式的的场合里常常也被叫做“黑体”，造成了中文指称的混乱。另外需要注意的是，Windows附
带的黑体是由北京中易中标电子信息技术有限公司制作的一个字体。“黑体”是一类字体的总称，有很多字体都属于这个范畴，而中易黑体只是众多黑体中的一种。不应该和字体的“黑体”混淆。 在微软Windows Vista发布之前，中文操作系统的默认字体是宋体或者细明体，他们都属于衬线字体，无论从审美角度还是从眼睛的感受都不及作为无衬线字体的微软雅黑体或者微软正黑体，因为笔划上过多的点缀（笔划末端的小三角）很容易造成视觉疲劳（尤其是显示在屏幕上）。而很早以前，苹果公司就很有远见的使用华文细黑作为其系统的默认字体。
此外，在2G手机或山寨手机等一些移动设备上仍然在大量使用宋体，如摩托罗拉等。索尼爱立信的某些机型已经改采用幼圆体作为系统字体。
带衬线的黑体
严格意义上来讲，在汉字字体的一些黑体中也是有衬线的，例如右图第三个字体，在每个笔画的端口都有一个喇叭口形状的装饰，这种装饰源于早些时候的铅字印刷的铅字，由于当时技术的限制，笔画的端口会收缩，为了解决这个问题，当时设计铅字的工作人员就把黑体设计成喇叭口的。以致后来的计算机时代，在设计首批黑体的时候，参照了有喇叭口装饰的黑体，所以早期的Windows XP，Mac OS中的“中易黑体”和“华文细黑”都是带有喇叭口的。而另外一种有装饰衬线的黑体，是参照人工用板刷写的黑体，因此在这些黑体当中，竖笔、提点、撇等笔画中会在起笔处带有小圆点装饰，例如“方正韵动黑正”是这样的字体，如右图最后一个字体。 这些带有衬线的黑体相对于宋体来说，这些衬线只是线条上的细微的变化，几乎不算什么。所以按照分类，还是把这些有衬线的黑体分类放到无衬线字体当中。
2 热力学术语
^简介
黑体，旧称绝对黑体，是一个理想化了的物体，它能够吸收外来的全部电磁辐射，并且不会有任何的反射与透射。换句话说，黑体对于任何波长的电磁波的吸收系数为1，透射系数为0。但黑体不见得就是黑色的，即使它没办法反射任何的电磁波，它也可以放出电磁波来，而这些电磁波的波长和能量则全取决于黑体的温度，不因其他因素而改变。当然，黑体在700K以下时看起来是黑色的，但那也只是因为在700K之下的黑体所放出来的辐射能量很小且辐射波长在可见光范围之外。若黑体的温度高过上述的温度的话，黑体则不会再是黑色的了，它会开始变成红色，并且随着温度的升高，而分别有橘色、黄色、白色等颜色出现，即黑体吸收和放出电磁波的过程遵循了光谱，其轨迹为普朗克轨迹（或称为黑体轨迹）。黑体辐射实际上是黑体的热辐射。在黑体的光谱中，由于高温引起高频率即短波长，因此较高温度的黑体靠近光谱结尾的蓝色区域而较低温度的黑体靠近红色区域。
在室温下，黑体放出的基本为红外线，但当温度涨幅超过了百度之后，黑体开始放出可见光，根据温度的升高过程，分别变为红色，橙色，黄色，白色和蓝色。当黑体变为白色的时候，它同时会放出大量的紫外线。
黑体一词是在1862年由基尔霍夫所命名并引入热力学内，黑体所辐射出来的光线则称做黑体辐射。黑体单位表面积的辐射功率P与其温度的四次方成正比，即：
P = σT式中σ称为斯特藩-玻尔兹曼常数，又称为斯特藩常数。
黑体的放射过程引发物理学家对量子场内的热平衡状态的兴趣。在经典物理中，所有热平衡的傅里叶模型都遵循能量均分定理。当物理学家使用经典物理解释黑体时，不可避免的发生了紫外灾难，即用于计算黑体辐射强度的瑞利-金斯定律在辐射频率趋向于无穷大时计算结果也趋向于无穷大。由于黑体可以用于检验热平衡的性质，因为它放出的辐射遵循热力学散射，历史上对黑体的研究成为了量子物理开始的契机。
定义
（1）在任何温度下，完全吸收任何波长的外来辐射而无任何反射的物体。
（2）吸收比为1的物体.
（3）在任何温度下，对入射的任何波长的辐射全部吸收的物体。
以上三条等价。
^公式
基尔霍夫辐射定律(Kirchhoff)，在热平衡状态的物体所辐射的能量与吸收的能量之比与物体本身物性无关,只与波长和温度有关。按照基尔霍夫辐射定律，在一定温度下，黑体必然是辐射本领最大的物体，可叫作完全辐射体。用公式表达如下：
Er =α*EoEr——物体在单位面积和单位时间内发射出来的辐射能；
α——该物体对辐射能的吸收系数；
Eo——等价于黑体在相同温度下发射的能量，它是常数。
普朗克辐射定律(Planck)则给出了黑体辐射的具体谱分布，在一定温度下，单位面积的黑体在单位时间、单位立体角内和单位波长间隔内辐射出的能量为
B(λ，T)=2hc^2 /λ^5 /[exp(hc/λkT)-1]
B(λ，T)—黑体的光谱辐射亮度(Wm^-2Sr^-1μm^-1 )
λ—辐射波长(μm)
T—黑体绝对温度(K、T=t+273k)
C—光速(2.998×10^8 ms^-1 )
h—普朗克常数， 6.626×10-34 JS
k—波尔兹曼常数(Bolfzmann)， 1.380×10-23 JK-1 基本物理常数
由图2.2可以看出：
①在一定温度下，黑体的谱辐射亮度存在一个极值，这个极值的位置与温度有关， 这就是维恩位移定律(Wien)
λm T=2.898×103 (μmK)
λm —最大黑体谱辐射亮度处的波长(μm)
T—黑体的绝对温度(K)根据维恩定律，我们可以估算，当T～6000K时，λm ～0.48μm(绿色)。这就是太阳辐射中大致的最大谱辐射亮度处。
当T～300K， λm～9.6μm，这就是地球物体辐射中大致最大谱辐射亮度处。
②在任一波长处,高温黑体的谱辐射亮度绝对大于低温黑体的谱辐射亮度，不论这个波长是否是光谱最大辐射亮度处。
如果把B(λ，T)对所有的波长积分，同时也对各个辐射方向积分，那么可得到斯特番—波耳兹曼定律(Stefan-Boltzmann)，绝对温度为T的黑体单位面积在单位时间内向空间各方向辐射出的总能量为B(T)
B(T)=δT4 (Wm-2 )
δ为Stefan-Boltzmann常数, 等于5.67×10-8 Wm-2 K-4
但现实世界不存在这种理想的黑体，那么用什么来刻画这种差异呢?对任一波长， 定义发射率为该波长的一个微小波长间隔内， 真实物体的辐射能量与同温下的黑体的辐射能量之比。显然发射率为介于0与1之间的正数，一般发射率依赖于物质特性、 环境因素及观测条件。如果发射率与波长无关，那么可把物体叫作灰体(grey body)， 否则叫选择性辐射体。
^结构
精心设计的黑体用作标准的辐射源。中等温度的黑体结构。 一个标准黑体必须选择合适的腔体形状，并计算其有效发射率，严格控制腔体的温度及其均匀性，精确测定其温度值和光阑的面积。控制温度均匀性的较好办法，是采用热管技术。上述结构的黑体，光阑孔径不可能很大，一般直径为几十毫米。大面积的黑体采用蜂窝结构。
黑体 (热力学)
任何物体都具有不断辐射、吸收、发射电磁波的本领。辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，也就是具有一定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关，因而被称之为热辐射。为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律，物理学家们定义了一种理想物体——黑体(black body)，以此作为热辐射研究的标准物体。
所谓黑体是指入射的电磁波全部被吸收，既没有反射，也没有透射( 当然黑体仍然要向外辐射)。显然自然界不存在真正的黑体，但许多地物是较好的黑体近似( 在某些波段上)。 黑体辐射情况只与其温度有关,与组成材料无关。
^模型
黑体的吸收率α=1，这意味着黑体能够全部吸收各种波长的辐射能。尽管在自然界并不存在黑体，但用人工的方法可以制造出十分接近于黑体的模型。黑体模型的原理如下：取工程材料（它的吸收率必然小于黑体的吸收率）制造一个球壳形的空腔，使空腔壁面保持均匀的温度，并在空腔上开一个小孔。射入小孔的辐射在空腔内要经过多次的吸收和反射，而每经历一次吸收，辐射能就按照内壁吸收率的大小被减弱一次，最终能离开小孔的能量是微乎其微的，可以认为所投入的辐射完全在空腔内部被吸收。所以，就辐射特性而言，小孔具有黑体表面一样的性质。值得指出的是，小孔面积占空腔内壁总面积的比值越小，小孔就越接近黑体。若这个比值小于0.6%，当内壁吸收率为60%时，计算表明，小孔的吸收率可达99.6%。应用这种原理建立的黑体模型，在黑体辐射的实验研究以及为实际物体提供辐射的比较标准等方面都十分有用。